灰霾治理约束下新能源汽车多区域扩散路径及其PM2.5减排贡献研究

China is currently facing severe regional air pollution characterized by PM2.5. Promoting the development and diffusion of new energy vehicles has become an important strategy both for the transition of automotive industry and PM2.5 pollutants mitigation. This project aims to conduct a study on modelling the possible diffusion path of new energy vehicle from regional perspective, evaluating its contribution to PM2.5 mitigation in key areas, and identifying the key determinants. Thus, a multi-regional diffusion model of new energy vehicles and several scenarios will be developed for forecasting the market penetration of new energy vehicles at national and regional level. Then, an extended lifecycle analysis of PM2.5 pollutant emissions model of vehicle, in which the regional distribution of PM2.5 pollutants is taken into accounted, will be constructed, as the impact of PM2.5 pollutants emissions is usually limited at local or regional level. Finally, the Jing-Jin-Ji Area, which is one of the areas suffering from the most severe PM2.5 pollution in China, is taken as a case study. By combining the above two developed models, the vehicles’ life cycle PM2.5 pollutant emissions and its regional distribution will be simulated, which provide basic information for studying the potential of PM2.5 pollutant mitigation of new energy vehicles and its determinants. The outputs of this project have important theoretical value and practical significance for policy making of new energy vehicles development, as well as the PM2.5 abatement policy.

我国正面临严峻的区域性PM2.5污染挑战，积极推广新能源汽车得到了各方的极大关注。针对这一背景，本项目拟采用系统动力学模型和全生命周期理论，开展分区域新能源汽车扩散路径模拟及其在重点区域的PM2.5减排贡献研究，识别关键性影响因素，为政策制定提供支持。鉴此，通过构建多区域新能源汽车扩散模型，结合情景设计，模拟分析全国及各地区的新能源汽车扩散路径及影响因素；基于PM2.5污染的局地性和区域性特征，扩展全生命周期方法，研究构建机动车的全生命周期PM2.5污染物排放区域分担模型；并以“灰霾重灾地”京津冀地区为例，结合新能源汽车保有量预测分析，开展机动车的全生命周期PM2.5污染物排放总量及区域分担模拟，同时分析京津冀地区发展新能源汽车的PM2.5污染物减排贡献。本项目研究为新能源汽车推广及PM2.5减排的政策制定提供新的视角，具有一定理论价值和现实意义。

自启动新能源汽车发展战略以来，国内学界、业界和政界一直存在广泛的争议。这其中既有对新能源汽车的资源环境影响持有怀疑态度，也有对补贴政策驱动下的纯电动技术路线及相关产业目标的质疑。对这些问题进行科学回应，具有重要现实意义。在理论上，国内对新能源汽车扩散机理不够深入，开展相关研究也有一定理论和方法价值。在此背景下，本项目围绕生态文明建设背景下的新能源汽车发展及其资源环境影响开展研究。研究发现，我国新能源汽车发展过程中强烈的政府导向特征，但政策效果发挥是具有一定时滞性，并且需要中央、地方、企业界的共同努力。这既是2009-2013年期间新能源汽车推广效果较差的原因，也是之后新能源汽车市场渗透率迅速增加的驱动力。在销量增长的同时，我国“以市场培育反哺技术进步”的创新战略取得一定成效，表现为新能源汽车与传统内燃机汽车成本和性能差距有所缩小，增加了新能源汽车的市场吸引力，同时国内以纯电驱动为代表的新能源汽车性能与国外先进水平的差距也随之缩小。但另一方面，燃料电池汽车技术与国外的差距有所拉大，政府补贴大规模增加引发财政公正性质疑，构成创新战略的不利影响。展望未来，在技术进步和政策驱动下，基于新能源汽车扩散模型的分析，认为我国有望实现2020年新能源汽车产销累积达500万的目标，但需要付出巨大的政策成本代价。就新能源汽车的资源环境影响而言，研究发现在电力系统清洁化不足的情况下，发展和推广新能源汽车反而会增加局地污染物的排放，但在燃煤电厂远离城区的城市推动新能源汽车将具有显著的环境健康效应。需指出的是，新能源汽车的资源环境影响不仅体现在PM2.5上，还会因引发新兴矿产资源的需求，继而对生态环境脆弱地区带来冲击，因此必须在生态文明体制框架下强化自然资源管理制度的改革。